為了適應(yīng)人類航天技術(shù)的迅猛發(fā)展,各國(guó)都在積極完善、建立或籌備各自的跟蹤與數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星系統(tǒng)這一天基測(cè)控系統(tǒng),它以其高覆蓋率、高數(shù)據(jù)率和多目標(biāo)測(cè)控能力在空間技術(shù)發(fā)展中起到了極其重要的作用。我國(guó)的中繼衛(wèi)星系統(tǒng)也已立項(xiàng),并且還專門成立了負(fù)責(zé)組織此項(xiàng)工作的部門。本文對(duì)各國(guó)跟蹤與數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星系統(tǒng)的現(xiàn)狀進(jìn)行了介紹,討論了中繼衛(wèi)星定軌的相關(guān)理論,在此基礎(chǔ)上,主要對(duì)天地基聯(lián)合定軌進(jìn)行了較深入的研究,并用仿真模擬計(jì)算的方法對(duì)各種定軌的組合模式進(jìn)行了精度分析與比較,最后針對(duì)我國(guó)的具體情況,進(jìn)行了地基定軌和天地基聯(lián)合定軌的研究,給出了相應(yīng)的仿真結(jié)果。主要結(jié)論有:1)在本文的可見(jiàn)性條件下,對(duì)于單中繼星單低軌星系統(tǒng)的情況,中繼星和低軌星間的通視時(shí)段在60%以上。若系統(tǒng)中增加一顆中繼星,則低軌星與中繼星的通視時(shí)段在90%以上;若系統(tǒng)中增加一顆低軌星,則中繼星與低軌星的通視時(shí)段也在90%以上,這對(duì)于數(shù)據(jù)采樣和定軌構(gòu)型都比較有利。2)天地基聯(lián)合定軌三種模式——單中繼星單低軌星系統(tǒng)、雙中繼星單低軌星系統(tǒng)、單中繼星雙低軌星系統(tǒng)——下,定軌后衛(wèi)星的位置精度比初軌提高了兩個(gè)量級(jí)左右,天地基聯(lián)合定軌對(duì)系統(tǒng)內(nèi)低軌星的位置改進(jìn)明顯優(yōu)... 

【文章來(lái)源】：戰(zhàn)略支援部隊(duì)信息工程大學(xué)河南省

【文章頁(yè)數(shù)】：76 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

TDRss組成示意圖[‘l廣義說(shuō)來(lái)，TDRSS由空間部分、地面部分和用戶部分組成，典型的跟蹤與數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)

圖2.2a美國(guó)第一代TDRS[2]圖2.2b美國(guó)第二代ToRS[2]國(guó)的第一代TDRS使用兩個(gè)4.9m雙網(wǎng)面可傘狀展開(kāi)S、Ku雙頻段單址天線。星載處理器性能的限制，由犯?jìng)�(gè)螺旋天線接收的20個(gè)用戶星同時(shí)發(fā)射的反向經(jīng)星上線性相位調(diào)制后，轉(zhuǎn)發(fā)到地面，在地面多址用戶終端中完成偽碼相關(guān)和再解調(diào)出各用戶星的反向數(shù)據(jù)。由美國(guó)休斯公司制造的第二代TDRs相比較而言有了很大的進(jìn)步叫。它利用Hs星平臺(tái)，衛(wèi)星質(zhì)量3噸左右，在軌工作壽命長(zhǎng)達(dá)巧年。星上有兩個(gè)高精度萬(wàn)4.9m直徑S、Ku、Ka三頻段拋物面自跟蹤天線，與用戶星溝通高速數(shù)傳星間鏈地表面有兩組相控陣天線，由犯?jìng)�(gè)貼片單元構(gòu)成S頻段多址反向鏈路接收陣，片單元構(gòu)成S頻段多址前向鏈路發(fā)射陣。在星上完成波束合成、解擴(kuò)和波束指形成6條數(shù)傳速率高達(dá)3Mbit/s的S頻段多址反向鏈路，一條速率為3O0kbi瓏向鏈路(分時(shí)服務(wù))。對(duì)地面終端站的通信使用緊靠星體的2.4m直徑的Ku頻線。繼衛(wèi)星上的天線(拋物面和相控陣)數(shù)量主要取決于要同時(shí)服務(wù)的在軌航天器

圖2.3美國(guó)白沙地面終端站地面部分主要是指地面終端站，它是TDRSS的天一地信息的匯集和交換中心，其基成包括對(duì)數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星通信的大口徑K頻段天線(數(shù)量與在軌TDRS相等)、射頻收備、調(diào)制解調(diào)設(shè)備、測(cè)距測(cè)速終端、加密解密設(shè)備、TDRS測(cè)控設(shè)備、多址用戶自適面處理設(shè)備、糾錯(cuò)編解碼設(shè)備、站用時(shí)統(tǒng)、測(cè)控網(wǎng)通信接口等。地面終端站內(nèi)設(shè)備很天任務(wù)不是很多的國(guó)家，調(diào)度天、地基測(cè)控網(wǎng)的網(wǎng)操作控制中心(NOCC)，用于TD用戶星軌道計(jì)算的動(dòng)力學(xué)中心、控制中心等設(shè)施也建在該終端站內(nèi)。此外，地面終端設(shè)有用于用戶星轉(zhuǎn)發(fā)器聯(lián)試的天線和測(cè)試設(shè)備，還可能有用于中繼衛(wèi)星發(fā)射入軌和應(yīng)份的S頻段測(cè)控設(shè)備。為提高TDRSS對(duì)地面最終用戶的服務(wù)效率、適應(yīng)能力，前、返向數(shù)據(jù)信息基本上地面終端站作處理，該站只負(fù)責(zé)射頻鏈路的溝通與信息、傳輸。從航天器產(chǎn)生的視頻信空一地鏈路傳輸?shù)浇K端站后，通過(guò)射頻解調(diào)、糾錯(cuò)解碼后，經(jīng)地面通信(含衛(wèi)通鏈路)送往終端用戶。遙測(cè)數(shù)據(jù)的分路、探測(cè)信息的零級(jí)處理和分析處理都由用戶(衛(wèi)星控中心、載人航天中心、有效載荷控制中心、數(shù)據(jù)歸檔和處理中心等)負(fù)責(zé)。這一過(guò)程稱

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]聯(lián)合定軌技術(shù)發(fā)展綜述及其在基于雙星定位系統(tǒng)的近地衛(wèi)星精密定軌中的應(yīng)用[J]. 趙德勇,王炯琦,潘曉剛,王正明.  飛行器測(cè)控學(xué)報(bào). 2006 (02)
[2]基于GPS的中、高軌道航天器定軌研究[J]. 劉海穎,王惠南.  空間科學(xué)學(xué)報(bào). 2005(04)
[3]地球靜止衛(wèi)星精密測(cè)定軌技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展[J]. 杜蘭,鄭勇,王宏,張?jiān)骑w.  飛行器測(cè)控學(xué)報(bào). 2005 (06)
[4]基于偽距和觀測(cè)量的地球同步衛(wèi)星動(dòng)力學(xué)定軌研究[J]. 賈小林,焦文海,王剛,吳顯兵,陳金平.  空間科學(xué)學(xué)報(bào). 2004(02)
[5]跟蹤與數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星系統(tǒng)的現(xiàn)狀和發(fā)展[J]. 馮貴年,于志堅(jiān).  中國(guó)航天. 2004(01)
[6]利用GPS對(duì)地球靜止軌道衛(wèi)星定軌的可行性[J]. 余江林,柳東升.  中國(guó)空間科學(xué)技術(shù). 2000(04)
[7]利用“雙星”系統(tǒng)建立初級(jí)數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星系統(tǒng)（TDRSS）的探討[J]. 易潤(rùn)堂.  電訊技術(shù). 1995(02)
[8]中、低軌道衛(wèi)星精密定軌的最新水平[J]. 張履謙.  遙測(cè)遙控. 1994(05)
[9]序貫處理與成批處理在定軌應(yīng)用中的一些問(wèn)題[J]. 周建華.  測(cè)繪學(xué)報(bào). 1993(02)

博士論文
[1]GEO衛(wèi)星精密定軌技術(shù)研究[D]. 杜蘭.解放軍信息工程大學(xué) 2006

碩士論文
[1]利用非差觀測(cè)量確定GPS衛(wèi)星軌道的方法研究[D]. 常志巧.解放軍信息工程大學(xué) 2006



本文編號(hào)：3297227